Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Σχεδιασμένες με υπολογιστή εξατομικευμένες αναγεννητικές βαλβίδες καρδιάς

Anonim

Η παραγωγή ζωντανού ιστού ή οργάνων βασισμένων σε ανθρώπινα κύτταρα είναι ένας από τους κύριους τομείς έρευνας στην αναγεννητική ιατρική. Η μηχανική ιστών, η οποία περιλαμβάνει την ανάπτυξη ανταλλακτικών στο εργαστήριο, αποτελεί βασικό μέρος αυτής της έρευνας. Τα μέρη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση ελαττωματικών κυττάρων και ιστών στο σώμα και για την αποκατάσταση της κανονικής λειτουργίας τους. Οι βιοεγκεφαλικές αντικαταστάσεις έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των τεχνητών εμφυτευμάτων που χρησιμοποιούνται σήμερα: Δεν προκαλούν ανοσολογικές αντιδράσεις στο σώμα του ασθενούς και μπορούν να αναπτυχθούν και να αναγεννηθούν.

διαφήμιση


Σχεδιάστε βαλβίδες καρδιάς στον υπολογιστή

Μια διεθνής κοινοπραξία με επικεφαλής τον καθηγητή UZH, Simon P. Hoerstrup, έχει φτάσει πλέον στο επίκεντρο του δρόμου προς την κατεύθυνση της θεραπείας των καρδιακών ασθενών με τη χρήση νέων καρδιακών βαλβίδων που καλλιεργούνται από ανθρώπινα κύτταρα: Στο πλαίσιο του έργου LifeValve που χρηματοδοτείται από την ΕΕ, για πρώτη φορά η ομάδα, χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις ηλεκτρονικών υπολογιστών, κατόρθωσε να προβλέψει μεμονωμένα πόσο καλά καλλιεργήθηκαν οι καλλιεργημένες βαλβίδες καρδιάς, αναγεννήθηκαν και λειτουργούσαν σε μεγάλα ζωικά μοντέλα (πρόβατα). "Χάρη στις προσομοιώσεις, μπορούμε να βελτιστοποιήσουμε το σχεδιασμό και τη σύνθεση των αναγεννητικών καρδιακών βαλβίδων και να αναπτύξουμε προσαρμοσμένα εμφυτεύματα για χρήση στη θεραπεία", λέει ο Hoerstrup του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Ιατρικής στο UZH.

Πρόβλεψη αναγέννησης - ένα σημαντικό βήμα προς την κλινική εφαρμογή

Συγκεκριμένα, αλλαγές στη δομή της καρδιακής βαλβίδας που εμφανίζονται στο σώμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας δυναμικής αναγέννησης μπορούν να προβλεφθούν με προσομοιώσεις υπολογιστών και αναμενόμενες κατά τον σχεδιασμό. Τα αποτελέσματα που έχουν πλέον δημοσιευθεί στο περιοδικό Science Translational Medicine είναι ένα σημαντικό βήμα προς την τακτική εφαρμογή της τεχνολογίας μηχανικής ιστών που αναπτύχθηκε στη Ζυρίχη στο μέλλον. Επιπλέον, τα ευρήματα παρέχουν μια βασική εννοιολογική συμβολή που θα βοηθήσει στην επιτυχή μετάβαση στην κλινική χρήση των νέων τεχνολογιών βιοτεχνολογίας στην αναγεννητική ιατρική.

Οι τρέχουσες προσθέσεις πρέπει να αντικαθίστανται τακτικά στα παιδιά

Η καρδιακή νόσος των κυψελίδων είναι μία από τις κυριότερες αιτίες νοσηρότητας και θνησιμότητας παγκοσμίως. Οι διαθέσιμες τεχνητές προθέσεις καρδιακής βαλβίδας είναι μια μη ικανοποιητική λύση, ιδιαίτερα για παιδιά με συγγενή καρδιακή ανεπάρκεια. Τα παιδιά με ελαττωματικές βαλβίδες καρδιάς ή αιμοφόρα αγγεία πρέπει συχνά να υποβληθούν σε μια διαδικασία για να τα αντικαταστήσουν με προσθέσεις που δεν μπορούν να αναπτυχθούν καθώς το σώμα του παιδιού μεγαλώνει. Αυτό σημαίνει ότι στη συνέχεια απαιτούνται πολλαπλές επανεγχειρήσεις με αυξημένο κίνδυνο χειρουργικών επιπλοκών και σημαντικό ψυχοκοινωνικό στρες για τους νέους ασθενείς και τις οικογένειές τους. Οι προστάσεις ζωικής προέλευσης - π.χ. από χοίρους ή αγελάδες - φθείρονται επίσης με το χρόνο και πρέπει να αντικατασταθούν. Επομένως, οι ενήλικες ασθενείς θα μπορούσαν επίσης να επωφεληθούν από αναγεννητικές καρδιακές βαλβίδες και αιμοφόρα αγγεία

Δεν υπάρχει λύση ενιαίου μεγέθους

Ενώ αυτό το πεδίο έρευνας είναι ελπιδοφόρο και έχουν γίνει ήδη οι πρώτες κλινικές χρήσεις των καρδιακών βαλβίδων και των αιμοφόρων αγγείων που καλλιεργούνται χρησιμοποιώντας μηχανική ιστών, υπάρχουν ακόμη μερικά εμπόδια για να ξεπεραστούν πριν χρησιμοποιηθεί η τεχνολογία. "Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τα σύνθετα εμφυτεύματα, όπως οι βαλβίδες καρδιάς, είναι ότι οι δυνατότητες αναγέννησης κάθε ασθενούς είναι διαφορετικές. Επομένως, δεν υπάρχει λύση ενιαίου μεγέθους", τονίζει ο Hoerstrup, η ερευνητική ομάδα του οποίου υπήρξε πρωτοπόρος των καρδιαγγειακών μηχανική ιστών για περισσότερα από 20 χρόνια.

Το πανεπιστημιακό παιδικό νοσοκομείο της Ζυρίχης προετοιμάζει επί του παρόντος μια μελέτη για τη θεραπεία παιδιών που έχουν συγγενή καρδιακά ελαττώματα με ιστικά αγγεία που κατασκευάστηκαν από ιστούς, τα οποία αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο του σχεδίου LifeMatrix του Wyss Zurich. Το Wyss Zurich είναι ένα νέο κέντρο που εκτελείται από κοινού από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης και το ETH για την υποστήριξη της κλινικής μετάφρασης καινοτόμων ευρημάτων σε νέες ιατρικές θεραπείες στους τομείς της αναγεννητικής ιατρικής και της ρομποτικής.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Ο Μπερντζιάν Γ. Εμμέρτ, ο Μπόρις Α. Σμιτ, η Σάντρα Λόρεκκερ, ο Μπάρτ Σάντερς, ο Χάντρικ Σπριέτσαμπα, ο Εμανουέλα Σ. Φιορέττα, ο Λέον Μπρουρντ, ο Κερστντ Μπράκμαν, PT Baaijens, Simon P. Hoerstrup. Η υπολογιστική μοντελοποίηση καθοδηγεί τον σχεδιασμό καρδιακής βαλβίδας με μηχανική ιστού για μακροπρόθεσμη in vivo απόδοση σε μοντέλο μεταφραστικών προβάτων . Science Translational Medicine, 2018; 10 (440): eaan4587 DOI: 10.1126 / scitranslmed.aan4587